Главная | Обратная связь

Задачи сопротивления материалов.

Что изучает наука о сопротивлении материалов.

Сопротивление материалов – наука о прочности, жесткости и надежности элементов инженерных конструкций. Методами сопротивления материалов ведутся практические расчеты и определяются необходимые, как говорят, надежные размеры деталей машин, различных конструкций и сооружений.Прочность – это способность конструкции выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь.Жесткость – способность конструкции к деформированию в соответствие с заданным нормативным регламентом.Деформирование – свойство конструкции изменять свои геометрические размеры и форму под действием внешних сил.Устойчивость – свойство конструкции сохранять при действии внешних сил заданную формуравновесия.Надежность – свойство конструкции выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в определенных нормативных пределах в течение требуемого промежутка времени.Ресурс – допустимый срок службы изделия. Указывается в виде общего времени наработки или числа циклов нагружения конструкции.Отказ – нарушение работоспособности конструкции.

 

Задачи сопротивления материалов.

Сопротивление материалов - наука об инженерных методах расчета на прочность жесткость устойчивость. Прочность-способность элемента конструкции сопротивляться разрушению под действием внешних сил

Жесткость-способность элемента конструкции сопротивляться деформации под действием внешних сил

Устойчивость-способность элемента конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия под действием внешних сил

Задачи курса сопр. мат.-расчеты на прочность, жесткость, устойчивость. В результате решения этих задач можно определить материал, форму, размеры элемента конструкции, обеспечивающий его работоспособность при рациональных затратах.

Брус - геометрическое тело один размер которого намного больше двух других

Ось бруса – геометрическое место точек центров тяжести поперечных сечений

Поперечное сечение - плоская фигура, которую получают пересечением бруса пл-тью перпендик. оси

Пластина – геом. тело образованное двумя плоскими поверхностями расстояние между которыми мало, или геом. тело, один размер которого намного меньше двух других

Оболочка – геом. тело образованное двумя криволинейными поверхностями, расстояние между которыми мало

Массив – геометрическое тело, все размеры которого соизмеримы

Внешние силы – объемные, поверхностные (сосредоточенные, распределенные, погонная, давление)

Внешние силы можно разделить на статические, динамические в зависимости от изменения нагрузки во времени

Статическая сила-сила которая нарастает медленно от 0 до мах. значения и больше не изменяется при этом все части конструкции находятся в равновесии

Объемные – приложенные к каждой точке объема занимаемого тела [н/м3],[кг/см3]

Поверхностные – результат контактного взаимодействия с сопряженными элементами конструкции или результат воздействия внешней среды

Сосредоточенные - площадка, по которой передается нагрузка намного меньше по сравнению с размерами взаимодействующих тел [н], [кг]

Погонная - распределена по линии (у площадки контакта один другого. [н/м], [кг/см]

Давление - размеры площадки соизмеримы [н/м²].

Гипотезы относительно свойств материала-

1)Материал однородный, то есть св-ва его сколь угодно малых и больших частей одинаковы

2)материал изотропный –св-ва его одинаковы во всех направлениях

3)Материал сплошной без раковинных пустот

4)Материал идеально упругий в определенных пределах нагружения, после снятия внешней нагрузки полностью восстанавливает форму и объем.

Гипотезы относительно характера деф-ции;

1)Перемещение точек тела, обусловленые его упругой деформацией, малы по сравнению с его размерами. Такие тела наз. линейно деформируемыми.

Принцип начальных размеров;

-изменение в расположении сил не следует учитывать при определении R(реакций опор) и внутренних усилий из ур-я равновесия

2)в определенных пределах нагружения перемещение точек тела пропорциональны приложенным внешним силам

Принцип Суперпозиции или Независимости действия сил;

-результат действия системы сил не зависит от последовательности нагружения ими конструкции и равен сумме результатов действия каждой силы в отдельности.

Виды деформаций.

В сопромате различают несколько простейших видов нагружения и несколько сложных. К простейшим относятся следующие.

Растяжение (сжатие) возникает в случае, когда стержень нагружен силами, совпадающими по направлению с его осью На растяжение, сжатие работают многие элементы конструкций: стержни ферм, колонны, штоки паровых машин и поршневых насосов, стяжные винты и другие детали. Сдвиг или срез возникает, когда внешние силы смещают два параллельных сечения одно относительно другого, при неизменном расстоянии между ними. На сдвиг или срез работают, например, заклепки или болты, скрепляющие элементы, которые силы пытаются сдвинуть. Кручение возникает при действии на стержень внешних сил, образующих моменты относительно продопьной оси стержня. Из шести внутренних сил только Мкр # 0. На кручение работают вапы. шпиндели токарных и сверлипьных станков и др. детали Изгиб - это такой вид нагружения, когда внешние силы вызывают моменты относительно оси симметрии (или главной оси), расположенной в плоскости поперечного сечения. Этот момент называется изгибающим. Самый простой случай - это плоский изгиб, когда все внешние силы лежат в одной плоскости, совпадающей во всех рассматриваемых нами случаях с ппоскостью симметрии (ипи главной ппоскостью) балки.